Обвинения предъявлены по статьям УК 105 (убийство), 131 (изнасилование) и 132 (насильственные действия сексуального характера). Амбарцумов полностью признал свою вину.
По версии следствия, 23 июля Амбарцумов подошел на улице к Прокопенко и представился торговым представителем косметической фирмы. Мужчина заявил, что девочка может заработать, продавая косметику. Прокопенко согласилась пройти с Амбарцумовым в офис фирмы. Вместо этого мужчина отвел девочку в лес, изнасиловал и задушил.
Исчезновение Прокопенко вызвало широкий резонанс. В поисках девочки участвовали около 300 человек. 25 июля ее тело было обнаружено в лесу на горе Машук.
О том, что Прокопенко видели с неизвестным мужчиной, стало известно еще до обнаружения тела. Следователи составили его фоторобот. 28 июля был задержан сторож стройплощадки, похожий на этот фоторобот. Но его почти сразу признали невиновным и отпустили. Также правоохранительные органы обращали внимание на мужчину, который издалека наблюдал за похоронами девочки. Но он оказался ее двоюродным братом.
Амбарцумова задержали 1 августа. Ранее он уже попадал в поле зрения правоохранительных органов. По информации издания "Юга.ру", 7 июля 2012 года некая 18-летняя девушка подала заявление в полицию. Она рассказала, что 3 июля приехала в гости к своему знакомому по социальной сети по имени Роман. Вместе с Романом и его дядей по имени Владимир она употребила наркотическую смесь "спайс" и потеряла сознание. Очнувшись, девушка обнаружила, что Владимир ее насилует. Она пыталась сопротивляться, но не очень активно, потому что не хотела портить маникюр. По дороге домой девушке стало плохо, и прохожие вызвали скорую помощь. Девушка рассказала медикам об изнасиловании, но отказалась писать заявление. 7 июля она передумала.
Полицейские опросили Романа и Владимира (оказалось, что это Амбарцумов). Мужчины отрицали факт изнасилования. Возбуждение дела отложили до 1 августа, когда было получено заключение о том, что девушка получила закрытую черепно-мозговую травму (она утверждает, что насильник ударил ее по лицу ладонью). После получения документа на Амбарцумова завели дело, но он уже был задержан в рамках дела об убийстве Прокопенко.
Когда об этом стало известно, в СМИ и блогах выражалось возмущение тем, что Амбарцумов не был задержан немедленно после жалобы девушки. По этому факту начата служебная проверка.
